Question

如图所示，质量为m，电量为q的小球以某一速度与水平成45°角进入匀强电场和匀强磁场，若微粒在复合场中做直线运动，则粒子带

 

电，电场强度E=

 

．

Answer 1

分析：由带电粒子所受的洛伦兹力与v垂直，电场力方向与电场线平行，粒子如图所示方向在磁场中运动，如果只受到电场力与洛伦兹力作用，合力不可能为零，也就不可能做匀速直线运动．由此可知本题必须考虑到微粒所受的重力，才可能使微粒做匀速直线运动．对粒子进行正确的受力分析，做出受力分析图，因电场线与速度方向不知，但根据受力平衡可知，电场力与洛伦兹力的方向，从而确定电荷的电性，再根据平衡方程，结合三角函数，即可求出电场强度E．

解答：解：小球受力情况如图，电场力水平向右、重力竖直向下，而洛伦兹力垂直于速度方向斜向上，
根据正电荷的电场力与电场线的方向相同，负电荷则是相反，再由左手定则，结合处于平衡状态，
则有：小球带正电，或负电；
根据平衡条件，得：
mgtanθ=qE
解得：E=

mgtanθ

q

=

mg

q

故答案为：正或负；

mg

q

．

点评：该题考察了带电粒子在复合场中的运动，此类型题的分析方法为：
1确定研究对象
2注意进行五个分析：
①受力分析；②过程分析；③状态分析；④做功分析（能量的转化分析）；⑤守恒条件分析．